上转换发光检测探针的能量转移过程研究

Upconversion bioimaging has attracted much attention because of its large detection depth, low background, and high photostability. Recently, a series of upconversion detection probes have been reported based on the energy transfer process between upconversion nanomaterials and chemodosimeter molecules. However, few work investigates the relationship between the energy transfer efficiency and the structure parameters. Herein, we will develop a general method to construct nanocomposites with controllable structure parameters for the upconverion detection, and investigate the structure-property relationship. The research results will benefit the optimization of upconversion detection system, and for the quantative detection in vivo.

上转换发光成像由于具有检测深度大、背景噪声低、信号稳定信好等一系列优势在近年来得到了广泛重视。最近，人们利用上转换发光纳米材料和化学剂量计分子之间的能量转移过程构筑了多种上转换发光检测探针。但由于稀土发光能量转移过程的复杂性，尚无工作对相关过程与给体-受体距离等结构参数之间的构效关系进行具体研究。本项目拟以基于上转换发光纳米材料的生物检测成像探针作为主要研究对象，通过纳米结构设计获得具有不同结构参数的上转换发光复合材料，研究结构参数与能量转移效率之间的关系，以及检测效果与材料发光强度、能量转移效率、识别反应速度等因素之间的联系，为设计优化上转换发光成像检测探针提供理论指导，并以此为基础实现活体水平上的上转换发光定量检测成像。

生物检测成像是生物学研究的一种重要工具。本项目的研究目标是研究基于稀土上转换发光的能量转移过程，为构筑优化基于稀土发光的活体检测成像体系提供指导。经过四年的研究，我们通过结构设计获得了一系列基于稀土发光的能量转移体系，并设计构筑了可用于活体成像检测的发光探针，实现了活体水平上的检测成像。项目研究按照原定计划进行，并顺利完成了项目研究目标。